船舶與玻璃鋼浮標碰撞的數(shù)值仿真研究.pdf

1、隨著水運事業(yè)的不斷發(fā)展,航道等級的逐步提高,過往船只日益增多,船舶與浮標發(fā)生碰撞的概率也隨之增大,而碰撞往往會造成浮標結構的破損,甚至沉標,如不及時打撈,將對船舶安全航行形成新的威脅。因此,通過模擬船舶與不同結構形式的浮標進行不同位置的碰撞,研究探討浮標結構的優(yōu)化設計,以降低船舶與浮標碰撞造成的損失,保障船舶的順利通航。
　　 本文首先對浮標的結構形式及其材料發(fā)展進行了比較全面的概述。隨著材料科學的飛速發(fā)展,給浮標在抗沉抗撞性及

2、耐久性方面的提高奠定了堅實的基礎。并對國內(nèi)外研究船舶與各種結構物進行碰撞的動力分析進行了簡要的綜述,發(fā)現(xiàn)國內(nèi)外對船舶與浮標的碰撞數(shù)值仿真研究較少,所以本文對船舶與浮標碰撞進行數(shù)值仿真研究,為浮標設計提供參考,研究探討性能優(yōu)越的新型浮標。
　　 其次,基于ANSYS/LS-DYNA的船舶與浮標碰撞的數(shù)值仿真研究,通過AutoCAD對萬噸級集裝箱船與HF1.8-D1浮標分別進行建模,然后導入在ANSYS/LS-DYNA中,設置材料本

3、構模型參數(shù),進行網(wǎng)格劃分、確定接觸類型及邊界約束條件,同時采用附加質(zhì)量模型來考慮流體對船舶與浮標運動的影響。并對全鋼質(zhì)浮標與玻璃鋼浮標兩種類型的浮標,通過撞擊不同部位來研究和分析浮標的碰撞損傷。
　　 最后對船舶與浮標碰撞的數(shù)值仿真結果進行分析,得出了船舶撞擊浮標下部產(chǎn)生的應力應變值較撞擊浮標上部的應力應變值要大得多及玻璃鋼浮標對碰撞的承受能力較強;加勁肋對應力擴散有約束作用但不明顯;在碰撞仿真過程中,尾管和主體連接處及肋板產(chǎn)生